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摘 要:本文介绍了智能电网的定义、特征及先进性,并从发展的角度分析了智能电网对我国电网的重要意义,同时从实践出发阐述了在我国智能电网实现的几种方式,以更好的理解智能电网,加快和推进智能电网的建设与发展。
关键词:智能 电网 发展
近年来,随着科学技术的不断发展,智能化成为时代发展的趋势。在世界范围内,随着电网技术的发展,智能化在电网领域得到推广性使用,逐渐成为电网发展的主流。所谓智能电网就是一种新型现代化的电网,在这种电网中融合了信息通信、传感量测、自动控制、分析决策等先进技术,通过将这些先进技术与能源电力技术进行结合,进一步提高电网运行的安全性、稳定性。
一、智能电网的特征
与普通电网相比,智能电网有着自身的特征,主要表现为:
1.坚强性。对于智能电网来说,其坚强性主要表现为抗干扰能力比较强。智能电网在运行过程中,如果受到扰动,不至于发生大面积停电事故,在一定程度上确保自身对用户的供电能力。当智能电网面临严重的外力破坏时,凭借自身的坚强性,依然能够确保电网运行的安全性、稳定性。
2.自愈性。自愈就是一种自我修复的能力,对于智能电网来说,所谓自愈性就是在很少或不用人为干预的情况下从系统中隔离出有问题的元件,在一定程度上使系统恢复到正常状态,进而为用户提供正常的供电服务。从某种意义上说,自愈就是智能电网的“免疫系统”,凭借自身的自愈性,智能电网可以更加安全可靠地运行。对于智能电网来说,自愈性是其最重要的特征。在运行过程中,智能电网通过对电网可能出现的问题进行连续不断的在线自我评估和预测,针对潜在的问题,第一时间采取措施,解决电网面临的问题。
3.容许接入不同类型发电、储能系统。与普通电网相比,智能电网可以安全、无缝地简化联网过程,也就是容许接入不同类型的发电、储能系统,智能电网的这一模式与即插即用方式极为相似,这一特征对电网也提出新的要求和挑战。随着互联标准的不断完善,接入各种发电、储能系统变得更加容易、便捷,并且,在所有电压等级上都可以互联不同容量的发电、储能系统。
3.1经济。无论是运行成本,还是建设成本,以及网络损耗等,与普通电网相比,智能电网将更加经济,可以更加有效地优化配置资源,在一定程度上提高了能源的利用率。
3.2集成。在设计智能电网的过程中,由于采用统一的平台和模型,进而可以共享电网信息,对电网进行集成化管理,实现电网的标准化、规范化。
3.3优化。与普通电网相比,智能电网可以大幅提升利用电网资产的小时数,大大提高了电网资产的利用率。
二、智能电网的先进性
在信息流、电力流、业务流等方面,智能电网比现有电网更具优势,这也是智能电网的优势所在。
1.技术支撑体系、基础建设体系更加完备,对于智能电网来说,凭借这些优势可以介入多种电源方式,在一定程度上可以大大提升抵御干扰、故障和攻击的能力,进而最大限度地提升电网的坚强性。
2.随着科学技术的发展,传感、信息、自动控制等技术被有機地融合到电网中,进一步提升了获取电网全景信息的及时性、有效性,提升了电网的自我恢复能力,进而可以有效规避大面积停电事故。
3.在智能电网中,由于使用了直流输电、特高压技术等技术,在一定程度上提升了电网运行的有效性、灵活性,同时使得电网运行更加经济。
4.通过综合应用现代通信技术、计算机技术,以及管理技术等,可以对电网信息进行共享,进而有效提升电网的运行水平、管理水平。
5.在智能电网中,由于电网与电力用户之间通过双向互动服务模式进行管理,进而可以为电力用户提供更优质的服务。
三、发展智能电网的意义
随着经济的发展,科学技术的进步,未来电网必然会朝着智能电网方向发展。在我国,发展智能电网的意义主要表现为:
1.提升优化配置资源的能力。在我国,智能电网投入运行后,将会形成特高压输电网络,进一步提升电网的承载能力,进而可以跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送大水电、大煤电、大核电和大规模可再生能源,在一定程度上可以大大提升区域间的电力交换能力。
2.提高电网的安全稳定运行水平。建成智能电网后,可以大幅提升电网运行的安全性、稳定性,以及供电的可靠性,同时可以有效规避大范围连锁故障,进一步提升电网各级防线的协调能力,同时使电网具备抵御突发性事件、严重故障的能力,进而大大提升电网运行的可靠性、安全性。
3.可以显著提升运行控制清洁能源的能力。在我国,随着推广应用大容量储能技术的范围不断扩大,智能电网具备的常规机组快速调节、低电压穿越有功无功控制等优势将会在一定程度上推动清洁、可再生能源的发展。
4.对电网实施智能化调度。对于智能电网来说,凭借自身的技术优势,可以通过在线的方式对电网调度实施预警、分析和决策,进一步提升智能电网运行的安全性、稳定性。
5.满足电动汽车行业发展的需要 。随着化石能源的不断枯竭,电动汽车逐渐成为时代主流,智能电网可以满足电动汽车用户的用电需求,通过不断完善电动汽车充放电配套基础设施网,实现电动汽车与电网之间的互动。
四、在我国实现智能电网的方式
既然智能电网的优势如此明显,那么如何实现智能电网?通常情况下,实现智能电网的方式主要包括:
1.智能发电。在常规能源、清洁能源,以及大容量储能等方面,智能发电应用较为广泛。
1.1常规能源。在常规能源领域,智能电网主要涉及在电网协调控制系统中接入大型能源基地机组群,以及应用常规电源网厂协调关键技术等。
1.2清洁能源。在清洁能源领域,智能电网的研究主要包括光伏电站、风电厂的仿真建模,以及研发应用可再生能源功率预测系统等。 1.3大容量储能。在大容量储能领域,智能电网需要与储能技术的实际情况进行结合,以及对大容量储能设备的研究与开发等。
2.智能变电 。所谓智能变电就是积极推广使用智能化的变电站。在当前,随着科学技术的不断发展,在智能变电站的研究、应用等方面,电网公司已经积累了一些经验,但是依然需要进行不断地探索和实践,不断扩大智能化变电站的应用范围。
3.智能配電 。所谓智能配电就是借助当前的计算机、数字控制、通信、信息和传感器等技术,同时利用现代管理理念,对配电网实施“电子流、信息流、业务流”的高度融合,在一定程度上提高配电网运行的安全性、可靠性。
4.智能用电 。在我国积极建立和完善智能用电服务体系,树立现代化的营销管理理念,创新营销业务模式,积极开展双向互动式的用电服务,最大限度地实现电网与用户之间的双向互动,在一定程度上为用户提供优质的服务,不断满足用户的需求。
5.智能调度。在智能电网中,智能调度作为其中的重要组成部分,其技术领域主要包括:精确测量电网运行时的数据,以及网络传输技术等。全景化、可视化监视电网运行。在线分析评估、辅助决策等技术。 调度决策技术。 运行、控制自动化技术。 网厂协调技术等。
6.通信信息。在智能电网建设方面,为了确保电网运行的安全性、可靠性,需要有及时有效的通信信息作支撑。在这种情况下,需要通信网络的结构要合理,并且安全可靠。对此,以光纤传输、光纤接入为主流的高速通信网络逐渐成为时代的主流。
五、结语
为了全面贯彻落实国家制定实施的能源战略,发展低碳模式,积极转变经济发展方式,在这种背景下,国家电网公司提出了智能电网的重大举措,智能电网凭借自身的安全性、适应性等优势赢得社会的认可和关注,并且逐渐成为社会共识。 在我国,建设智能电网是一项复杂的系统工程,为了确保这项工程的顺利实施,需要国家电网公司的全体员工,不断学习智能电网知识,为顺利开展智能电网建设工作奠定坚实的基础。
参考文献 :
[1]刘振亚.智能电网技术[M]. 中国电力出版社,2010.
[2]刘振亚.智能电网知识读本[M]. 中国电力出版社,2010.
[3]曾鸣,李红林,薛松,曾博,王致杰.系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J].中国电机工程学报,2012-09-27.
关键词:智能 电网 发展
近年来,随着科学技术的不断发展,智能化成为时代发展的趋势。在世界范围内,随着电网技术的发展,智能化在电网领域得到推广性使用,逐渐成为电网发展的主流。所谓智能电网就是一种新型现代化的电网,在这种电网中融合了信息通信、传感量测、自动控制、分析决策等先进技术,通过将这些先进技术与能源电力技术进行结合,进一步提高电网运行的安全性、稳定性。
一、智能电网的特征
与普通电网相比,智能电网有着自身的特征,主要表现为:
1.坚强性。对于智能电网来说,其坚强性主要表现为抗干扰能力比较强。智能电网在运行过程中,如果受到扰动,不至于发生大面积停电事故,在一定程度上确保自身对用户的供电能力。当智能电网面临严重的外力破坏时,凭借自身的坚强性,依然能够确保电网运行的安全性、稳定性。
2.自愈性。自愈就是一种自我修复的能力,对于智能电网来说,所谓自愈性就是在很少或不用人为干预的情况下从系统中隔离出有问题的元件,在一定程度上使系统恢复到正常状态,进而为用户提供正常的供电服务。从某种意义上说,自愈就是智能电网的“免疫系统”,凭借自身的自愈性,智能电网可以更加安全可靠地运行。对于智能电网来说,自愈性是其最重要的特征。在运行过程中,智能电网通过对电网可能出现的问题进行连续不断的在线自我评估和预测,针对潜在的问题,第一时间采取措施,解决电网面临的问题。
3.容许接入不同类型发电、储能系统。与普通电网相比,智能电网可以安全、无缝地简化联网过程,也就是容许接入不同类型的发电、储能系统,智能电网的这一模式与即插即用方式极为相似,这一特征对电网也提出新的要求和挑战。随着互联标准的不断完善,接入各种发电、储能系统变得更加容易、便捷,并且,在所有电压等级上都可以互联不同容量的发电、储能系统。
3.1经济。无论是运行成本,还是建设成本,以及网络损耗等,与普通电网相比,智能电网将更加经济,可以更加有效地优化配置资源,在一定程度上提高了能源的利用率。
3.2集成。在设计智能电网的过程中,由于采用统一的平台和模型,进而可以共享电网信息,对电网进行集成化管理,实现电网的标准化、规范化。
3.3优化。与普通电网相比,智能电网可以大幅提升利用电网资产的小时数,大大提高了电网资产的利用率。
二、智能电网的先进性
在信息流、电力流、业务流等方面,智能电网比现有电网更具优势,这也是智能电网的优势所在。
1.技术支撑体系、基础建设体系更加完备,对于智能电网来说,凭借这些优势可以介入多种电源方式,在一定程度上可以大大提升抵御干扰、故障和攻击的能力,进而最大限度地提升电网的坚强性。
2.随着科学技术的发展,传感、信息、自动控制等技术被有機地融合到电网中,进一步提升了获取电网全景信息的及时性、有效性,提升了电网的自我恢复能力,进而可以有效规避大面积停电事故。
3.在智能电网中,由于使用了直流输电、特高压技术等技术,在一定程度上提升了电网运行的有效性、灵活性,同时使得电网运行更加经济。
4.通过综合应用现代通信技术、计算机技术,以及管理技术等,可以对电网信息进行共享,进而有效提升电网的运行水平、管理水平。
5.在智能电网中,由于电网与电力用户之间通过双向互动服务模式进行管理,进而可以为电力用户提供更优质的服务。
三、发展智能电网的意义
随着经济的发展,科学技术的进步,未来电网必然会朝着智能电网方向发展。在我国,发展智能电网的意义主要表现为:
1.提升优化配置资源的能力。在我国,智能电网投入运行后,将会形成特高压输电网络,进一步提升电网的承载能力,进而可以跨区域、远距离、大容量、低损耗、高效率输送大水电、大煤电、大核电和大规模可再生能源,在一定程度上可以大大提升区域间的电力交换能力。
2.提高电网的安全稳定运行水平。建成智能电网后,可以大幅提升电网运行的安全性、稳定性,以及供电的可靠性,同时可以有效规避大范围连锁故障,进一步提升电网各级防线的协调能力,同时使电网具备抵御突发性事件、严重故障的能力,进而大大提升电网运行的可靠性、安全性。
3.可以显著提升运行控制清洁能源的能力。在我国,随着推广应用大容量储能技术的范围不断扩大,智能电网具备的常规机组快速调节、低电压穿越有功无功控制等优势将会在一定程度上推动清洁、可再生能源的发展。
4.对电网实施智能化调度。对于智能电网来说,凭借自身的技术优势,可以通过在线的方式对电网调度实施预警、分析和决策,进一步提升智能电网运行的安全性、稳定性。
5.满足电动汽车行业发展的需要 。随着化石能源的不断枯竭,电动汽车逐渐成为时代主流,智能电网可以满足电动汽车用户的用电需求,通过不断完善电动汽车充放电配套基础设施网,实现电动汽车与电网之间的互动。
四、在我国实现智能电网的方式
既然智能电网的优势如此明显,那么如何实现智能电网?通常情况下,实现智能电网的方式主要包括:
1.智能发电。在常规能源、清洁能源,以及大容量储能等方面,智能发电应用较为广泛。
1.1常规能源。在常规能源领域,智能电网主要涉及在电网协调控制系统中接入大型能源基地机组群,以及应用常规电源网厂协调关键技术等。
1.2清洁能源。在清洁能源领域,智能电网的研究主要包括光伏电站、风电厂的仿真建模,以及研发应用可再生能源功率预测系统等。 1.3大容量储能。在大容量储能领域,智能电网需要与储能技术的实际情况进行结合,以及对大容量储能设备的研究与开发等。
2.智能变电 。所谓智能变电就是积极推广使用智能化的变电站。在当前,随着科学技术的不断发展,在智能变电站的研究、应用等方面,电网公司已经积累了一些经验,但是依然需要进行不断地探索和实践,不断扩大智能化变电站的应用范围。
3.智能配電 。所谓智能配电就是借助当前的计算机、数字控制、通信、信息和传感器等技术,同时利用现代管理理念,对配电网实施“电子流、信息流、业务流”的高度融合,在一定程度上提高配电网运行的安全性、可靠性。
4.智能用电 。在我国积极建立和完善智能用电服务体系,树立现代化的营销管理理念,创新营销业务模式,积极开展双向互动式的用电服务,最大限度地实现电网与用户之间的双向互动,在一定程度上为用户提供优质的服务,不断满足用户的需求。
5.智能调度。在智能电网中,智能调度作为其中的重要组成部分,其技术领域主要包括:精确测量电网运行时的数据,以及网络传输技术等。全景化、可视化监视电网运行。在线分析评估、辅助决策等技术。 调度决策技术。 运行、控制自动化技术。 网厂协调技术等。
6.通信信息。在智能电网建设方面,为了确保电网运行的安全性、可靠性,需要有及时有效的通信信息作支撑。在这种情况下,需要通信网络的结构要合理,并且安全可靠。对此,以光纤传输、光纤接入为主流的高速通信网络逐渐成为时代的主流。
五、结语
为了全面贯彻落实国家制定实施的能源战略,发展低碳模式,积极转变经济发展方式,在这种背景下,国家电网公司提出了智能电网的重大举措,智能电网凭借自身的安全性、适应性等优势赢得社会的认可和关注,并且逐渐成为社会共识。 在我国,建设智能电网是一项复杂的系统工程,为了确保这项工程的顺利实施,需要国家电网公司的全体员工,不断学习智能电网知识,为顺利开展智能电网建设工作奠定坚实的基础。
参考文献 :
[1]刘振亚.智能电网技术[M]. 中国电力出版社,2010.
[2]刘振亚.智能电网知识读本[M]. 中国电力出版社,2010.
[3]曾鸣,李红林,薛松,曾博,王致杰.系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示[J].中国电机工程学报,2012-09-27.